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传粉和种子散播，是关乎植物繁衍、扩张的重要过程。记者13日从中国科学院昆明植物研究所获悉，该所研究人员日前与国外同行合作，就花和果的色彩开展了一系列比较研究，并取得了突破。国际生态学经典期刊《功能生态学》在线发表了相关研究成果。
鸟媒红色花比鸟播红色果具有更高的色彩多样性。 昆明植物研究所供图
“传粉和种子散播过程既关联又相似，但很少被同时研究。花和果利用色彩作为‘广告’，吸引传粉者和种子散播者，同时也尽量回避啃食者等潜在的‘敌人’。”昆明植物研究所研究员孙航说，以往的研究往往忽视了传粉者和种子散播者的多样性，及其色觉多样性的差异。研究证实，花比果的形态多样性更高，然而二者色彩进化受到多种生物和非生物因素影响，使得比较分析异常复杂。
“鸟是一类很特殊的动物，它们既参与传粉，又参与种子散播。有趣的是，鸟媒花和鸟播果多为红色。”昆明植物研究所博士后陈哲介绍，由于鸟类色觉系统相对比较保守一致，研究团队把视线聚焦在与鸟类互作紧密的红色花果上，以降低互作动物色觉系统的差异；同时，对鸟类而言，红色是极其醒目的色彩信号，非常适合于动植物的互作研究，以探究植物传粉和种子散播过程。
此前，研究团队收集多种红色花的反射光谱，阐明了其中紫外反射组分对传粉过程的意义。在此基础上，又收集了94种由鸟类传粉的红色花，以及99种由鸟类散播的红色果，进行色彩特性比较。“我们在光谱空间和鸟类色觉空间中分析了色彩多样性，还利用鸟类和蜂类色觉模型，分析了色彩醒目程度。”陈哲说，他们以鸽子为模型，利用两种红色刺激信号，通过实验测试鸟类的色彩偏好。
结果显示，红色果实的色彩多样性比红色花更低。鸟类色觉模型表明，果实在亮度方面比花更显著，但在彩调方面与花无差异。虽然鸽子能够分辨有或无副反射峰的两种红色，但无明显偏好。尽管都是红色，但花和果仍在色彩多样性、光谱特性和色彩感知方面呈现出明显差异。
研究认为，导致红色花具有更高的色彩多样性的主要原因，可能是花与传粉者的关系比果与散播者的关系更紧密、更特化，从而导致花色分异更大。此外，鸟媒红色花的进化历史更复杂、时间更短，致使鸟媒花保留了一定的祖先——可能是蜂媒花的色彩特征。这暗示进化历史对花和果色彩影响深远，值得未来进一步深入研究。
发布时间：2023-10-13 16:01
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